SBR—沸石系統(tǒng)處理氨氮廢水探究

1、sbr一沸石系統(tǒng)處理氨氮廢水探究摘要：采用了 “sbr-沸石”法處理氨氮廢水，研 究了沸石的影響因素、sbr系統(tǒng)的曝氣時(shí)間以及有無沸石對(duì) sbr系統(tǒng)中氨氮廢水的處理效果。結(jié)果表明：sbr-沸石法對(duì) 氨氮廢水具有較好的效果，進(jìn)水氨氮濃度越大，沸石對(duì)氨氮 的吸附量就越大，且吸附速度越快。ph值、cod對(duì)沸石吸附 氨氮的能力影響很小，可忽略。sbr-沸石法對(duì)氨氮、cod和 總氮的去除率比純sbr法分別提高了 6.5%、1%、27. 6%o加 入10g沸石后，即1l廢水加3g左右沸石，sbr系統(tǒng)對(duì)氨氮 和總氮的去除作用一直持續(xù)了 1個(gè)月左右，因此，采用sbr- 沸石的方法還是比較經(jīng)濟(jì)，且效果比較明顯。

2、關(guān)鍵詞：沸石；sbr系統(tǒng)；sbr-沸石系統(tǒng)；氨氮廢水中圖分類號(hào)：x703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：16749944(2013) 120161041引言我國水體中氨氮污染很嚴(yán)重。1998年中國環(huán)境公報(bào)1 顯示，我國水體污染嚴(yán)重，而氨氮為水體主要污染指標(biāo)之一。 氨氮排入水體，特別是流動(dòng)較緩慢的湖泊、海灣，容易引起 水中藻類及其他微生物大量繁殖，形成富營養(yǎng)化污染，除了 會(huì)使自來水處理廠運(yùn)行困難，造成飲用水的異味外，嚴(yán)重時(shí) 會(huì)使水中溶解氧下降，魚類大量死亡，甚至?xí)?dǎo)致湖泊的干 涸滅亡2。另外，氨氮對(duì)某些金屬也有腐蝕作用，而且對(duì) 水中的投氯消毒也有不利影響。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制水中的氨 氮濃度。水中的氨氮來源

3、很多，排放量也很大。生活污水、禽畜 飼養(yǎng)場出水、農(nóng)田出水、化糞池滲濾液、垃圾滲濾液、氮肥 廠廢水、煉焦廠廢水、味精廠廢水、濕冶廠排出水中都含有 大量的氨氮，而且這些污水中氨氮濃度大都很高。如煉焦廠 廢水達(dá)2000mg/l以上，味精廠某些廢水中的氨氮濃度超過 10000mg/l,而國家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定氨氮最高允許排放 濃度為15mg/l。由此看來，氨氮的治理任務(wù)迫切而又艱巨。本課題設(shè)計(jì)在sbr反應(yīng)器內(nèi)加入少量沸石粉末，使其與 生化系統(tǒng)中的活性污泥形成膠狀生物團(tuán)，利用沸石對(duì)氨氮具 有選擇性吸附能力這一特點(diǎn)，使活性污泥與沸石界面之間的 氨氮濃度能夠有所提高。這使水體中的氨氮在反應(yīng)器中的停 留時(shí)間明

4、顯延長，非常有利于硝化菌和反硝化菌對(duì)氨氮進(jìn)行 氧化一還原，可能使反應(yīng)系統(tǒng)處理氨氮的能力增強(qiáng)，從而在 進(jìn)水氨氮含量較高的情況下(>80mg/l),其出水的nh3 |n 值保持處于較低的水平(在其中一個(gè)sbr系統(tǒng)中投入10g沸石,另一個(gè)則不投，此時(shí)污泥指數(shù)mlss=2800 mg/l, sv30=30%,曝氣8h,靜沉4h,然后出水測氨氮濃度、cod和 總氮，進(jìn)行比較。3結(jié)果與討論3. 1沸石對(duì)氨氮廢水的影響3. 1. 1沸石的離子交換性質(zhì)沸石是一種密集鋁的硅酸鹽，結(jié)構(gòu)是以si為中心，形 成4個(gè)頂點(diǎn)有0配置的si04四面體，a1取代si并置換成 a104四面體的結(jié)合體，一般可用以下化學(xué)式表示

5、：沸石作為離子交換體，具有特殊的離子交換特性，對(duì)離 子的選擇交換順序如下所示：可見，沸石對(duì)氨離子有較高的選擇性，采用沸石進(jìn)行離 子交換處理，從污水中吸附氨氮是可行的4。3. 1.2沸石吸附飽和時(shí)間、飽和量實(shí)驗(yàn)由圖1可以看出，06h時(shí)吸附量逐漸增大，隨后吸附 變慢，沸石吸附氨氮的趨于平衡。沸石的最大nh+4 |n吸 附容量為1420mg/g沸石，在我們現(xiàn)有條件下，沸石的nh+4 |n吸附容量約在10mg/g沸石左右。通常情況下，沸石達(dá) 到nh+4 |n吸附飽和所需時(shí)間較長，但由于其吸附具有開 始時(shí)較快，之后越來越慢，在較短時(shí)間（約不到lh）內(nèi)完成 大部分吸附的特點(diǎn)，因此在實(shí)際工程中具有較大利用價(jià)

6、值。由圖2可知，進(jìn)水的氨氮濃度對(duì)吸附容量和吸附飽和時(shí) 間有較大影響。在04h時(shí)氨氮濃度由600mg/l降到 32. 55mg/l,吸附量變大。因此，進(jìn)水氨氮濃度越大，沸石 對(duì)氨氮吸附的吸附量就越大，吸附速度也就越快。3. 1. 3影響沸石吸附氨氮能力因素的實(shí)驗(yàn)由圖3可知，在通常情況下（ph=48之間），ph值的 變化對(duì)沸石對(duì)nh+4 |n吸附容量的影響很小，當(dāng)我們在處 理ph值約為7的普通廢水時(shí)，可不考慮ph值對(duì)nh+4 |n 吸附容量的影響。由圖4可知，lh時(shí)，加入苯甲酸鈉的廢水測得的氨氮濃 度明顯比未加苯甲酸鈉的要高，說明沸石對(duì)有機(jī)物和氨氮同 時(shí)吸附，但到了 2h、3h時(shí)，這個(gè)差距就很小，

7、幾乎可忽略。 因此對(duì)我們的sbr系統(tǒng)（曝氣8h）而言，有機(jī)物的影響可忽 略。3. 2sbr-沸石系統(tǒng)處理含氨氮廢水能力的研究3. 2. 1sbr系統(tǒng)曝氣時(shí)間的影響在培養(yǎng)污泥的同時(shí)，我們需要確定sbr系統(tǒng)曝氣時(shí)間的 大小，經(jīng)過燒杯實(shí)驗(yàn)，我們得出結(jié)果，見圖5。由圖5可以 看出，cod隨時(shí)間增加而呈直線降低。到了 8h及9h cod不 再下降，基本保持水平。到達(dá)12h后，cod又呈上升趨勢。 一般來說，廢水的停留時(shí)間為8h的時(shí)候處理效果是最佳的。 因此本課題的sbr系統(tǒng)采用曝氣8h,靜沉4h的方案。3. 2. 2投加沸石對(duì)sbr系統(tǒng)去除氨氮的影響由圖6可知，投入沸石使sbr系統(tǒng)去除氨氮的效率平均 提

8、高6. 5%o由于生物脫氮的去除率一般能達(dá)到80%左右，再 要提高不太容易，但投入沸石后使氨氮去除率提高了 6.5%, 說明加入沸石對(duì)sbr系統(tǒng)去除氨氮很有效，對(duì)低濃度氨氮廢 水的處理，這種sbr-沸石的方法就更有效。由圖7可知，sbr生化系統(tǒng)對(duì)cod的去除率很高，一般 都超過90%,加入沸石后，cod去除率確有一些提高，但提 高不大，平均在1%。因此，投與不投沸石對(duì)cod的去除率沒 有影響。由圖8可以看出，由生物硝化-反硝化原理，氨氮經(jīng)硝 化過程，變成硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮，但廢水中總氮量并未變化, 只有經(jīng)反硝化過程，變成氮?dú)庖莩鲞@時(shí)總氮量減少。在氨氮 很低的情況下，氨氮去除率為100%。由以上圖

9、6、7和圖8 可知，sbr投入沸石的總氮去除率比純sbr法的總氮去除率 平均提高27.6%,看來投沸石對(duì)sbr法去除總氮的處理效果 較明顯。4結(jié)語(1) 進(jìn)水氨氮濃度越大，沸石對(duì)氨氮的吸附量就越大，且吸附速度也越快。ph值對(duì)沸石吸附氨氮的能力影響很小, 當(dāng)進(jìn)水ph值在7左右時(shí)，可忽略ph值的影響。cod對(duì)沸石 吸附氨氮的能力影響可以忽略。(2) 投加沸石以后，sbr法對(duì)氨氮的去除率比純sbr法提高了 6.5%,這說明加入沸石對(duì)sbr法去除氨氮很有效。對(duì)cod的去除率比純sbr法只提高了 1%,所以我們近似認(rèn)為， 投加沸石與否對(duì)cod的影響不大。sbr-沸石的總氮去除率 比純sbr法的總氮去除率平均提高27. 6%,看來投沸石對(duì)sbr 法去除總氮的處理效果較明顯。(3) 加入10g沸石后，即1l廢水加3g左右沸石，sbr 系統(tǒng)對(duì)氨氮和總氮的去除作用一直持續(xù)了1個(gè)月左右，由此 可見，這種sbr加沸石的方法還是比較經(jīng)濟(jì)，且效果比較明 顯。參考文獻(xiàn)：1 國家環(huán)?？?/p>